降低電除塵沖洗污水氨氮含量設(shè)想

摘 要：通過對(duì)石灰電除塵塔所排沖洗污水氨氮含量檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)提出降低排污水氨氮含量設(shè)想。

關(guān)鍵詞：氨氮;氨堿法;純堿;電除塵

2019年1月11日開始?jí)A渣場(chǎng)排水口水質(zhì)氨氮含量指標(biāo)高限。1月17日17：00堿渣場(chǎng)排水口水質(zhì)氨氮含量指標(biāo)再次超標(biāo)，為此經(jīng)系列排查，發(fā)現(xiàn)造成該水質(zhì)氨氮超標(biāo)的源頭為石灰電除塵塔所排沖洗后污水，為有效控制電除塵塔排污水氨氮含量指標(biāo)，設(shè)計(jì)了檢測(cè)步驟，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)給出分析結(jié)論，提出降低排污水氨氮含量設(shè)想。

1 氨氮的危害

隨著工業(yè)化的發(fā)展含氮化合物的排放量急劇增加，已成為環(huán)境的主要污染源，氮在廢水中以有機(jī)態(tài)氮、氨態(tài)氮、硝態(tài)氮以及亞硝態(tài)氮等多種形式存在。水環(huán)境中存在過量的氨氮會(huì)造成多方面的危害，由于NH4+-N的氧化，會(huì)造成水體中溶解氧濃度降低，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭，水質(zhì)下降;水中氮素含量太多會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類大量生長(zhǎng)，使水體中出現(xiàn)氧虧現(xiàn)象;長(zhǎng)期飲用NO3--N含量超過10mg/L的水，會(huì)發(fā)生高鐵血紅蛋白癥，因此去除廢水中的氨氮已成為環(huán)境治理的重點(diǎn)工作之一。

2 堿業(yè)生產(chǎn)廢水排放流程簡(jiǎn)述

石灰工序窯氣洗滌塔除塵污水、電除塵塔沖洗水、窯氣分離器分離出來的粉塵一起進(jìn)入地溝排至污水池，經(jīng)污水泵輸送至熱電車間灰漿池或重堿車間廢液池、廢液管線外排至堿渣場(chǎng)。熱電鍋爐沖渣水經(jīng)泵加壓，給排水中和廢水經(jīng)泵加壓后經(jīng)管道分別送至煤渣場(chǎng)，沉淀澄清后符合環(huán)保要求的清水由煤渣水回收泵回送至熱電、石灰車間重復(fù)使用。重堿蒸餾來的廢液及其他外排雜水在廢液地下槽內(nèi)匯集，用泵送至排渣場(chǎng)排放。廢水進(jìn)入渣場(chǎng)后，經(jīng)沉淀澄清，達(dá)到符合環(huán)保要求的清水排入大海。廢液進(jìn)入渣場(chǎng)后，經(jīng)壓濾澄清送往鹽田。

3 電除塵工作原理

電除塵器工作時(shí)，其電暈極（芯極）接高壓直流電源的負(fù)極，收塵極（管壁）接為正極，在高壓電場(chǎng)的作用下電暈極周圍的空氣被電離生成大量的正負(fù)離子，與電暈極性相同的負(fù)離子向收塵極運(yùn)動(dòng)，與電暈極性相反的正離子向電暈極運(yùn)動(dòng)，離子碰到氣體中灰塵粒子就附在塵粒上，塵粒荷電在電場(chǎng)作用下，帶正電的塵粒向芯極運(yùn)動(dòng)，帶負(fù)電的朝吸塵極運(yùn)動(dòng)，荷電塵粒到達(dá)電極后放出電荷，還原成中性塵粒，用生產(chǎn)水定期沖洗后再排出，凈化后空氣由電除塵器頂部排出。

4 電除塵塔排污水含氨氮分析

氮?dú)庠谕ǔ顩r下不會(huì)和氧氣反應(yīng)，在放電或自然界雷雨天的情況下，產(chǎn)生很大的電壓，氮?dú)獾娜I發(fā)生開裂，與氧結(jié)合成NO，NO很不穩(wěn)定，自然條件下迅速被氧氣氧化成紅棕色的NO2，NO2與水反應(yīng)生成稀硝酸。

N2+O2→2NO;2NO+O2→NO2;NO2+H2O→H2NO3

石灰窯氣的主要成分是CO2和N2，另外含有少量CO和O2，其中CO2體積比含量約40%，CO、O2體積比含量各約0.6-1.6%，其余為N2。窯氣在電除塵塔內(nèi)高壓電場(chǎng)作用下其中的N2和O2會(huì)發(fā)生氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應(yīng)再生成二氧化氮，電除塵塔內(nèi)陽極管管壁潮濕，NO2極易溶解，在沖洗過程中隨沖洗水一起排出，使污水中含有氮氧化合物成分，污水排至熱電車間灰漿池，進(jìn)而排至渣場(chǎng)，使渣場(chǎng)外排水氨氮指標(biāo)升高。

5 檢測(cè)過程以及數(shù)據(jù)收集

為了檢測(cè)電除塵沖洗過程含塵污水氨氮含量，設(shè)計(jì)以下檢測(cè)步驟：①將電除塵DCS控制由自動(dòng)改為手動(dòng)，首先關(guān)閉電除塵出氣閥，出氣閥完全關(guān)閉后立即手動(dòng)斷電，然后打開水閥沖洗，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1;②在第①步基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)斷電與沖洗間隔時(shí)間，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1;③以上第①、②步實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是沖洗污水出來后隨機(jī)取樣，未統(tǒng)一取樣時(shí)間，存在不同時(shí)間段隨著沖洗時(shí)間的延長(zhǎng)，排污水中的氮氧化合物含量不同的情況，為此以5號(hào)電除塵按沖洗時(shí)間順序連續(xù)取樣分析，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。

通過數(shù)據(jù)對(duì)比分析看出，①電除塵出氣閥關(guān)閉時(shí)間控制越短，斷電與沖洗時(shí)間間隔越長(zhǎng)，沖洗水中氨氮含量越低;②隨著電除塵沖洗時(shí)間延長(zhǎng)，沖洗污水中氨氮含量在不斷降低，峰值在剛開始沖洗的時(shí)間段。

6 減少電除塵沖洗污水氨氮含量思路

①盡量少生成氮氧化合物，在電除塵塔沖洗的時(shí)候，待電除塵出氣閥徹底閉合以后，電除塵及時(shí)斷電，縮短塔內(nèi)發(fā)生高壓放電的時(shí)間，產(chǎn)生的氮氧化合物量就相應(yīng)減少;②將產(chǎn)生的氮氧化合物在沖洗前盡量抽空，電除塵塔出氣閥關(guān)閉以后，延長(zhǎng)電除塵斷電與沖洗之間間隔時(shí)間，這樣沖洗水氮氧化合物也能降低;③電除塵沖洗污水與泡沫塔污水隔離排放，電除塵污水不再排入污水池，通過增加泵或開挖地溝途徑改排重堿廢液池。

7 結(jié)語

按照上述分析數(shù)據(jù)，電除塵沖洗污水氨氮含量粗略取較大值100mg/L。每臺(tái)電除塵沖洗水每次沖洗量為30m3/h。按照生產(chǎn)負(fù)荷1000m3/h的廢液量計(jì)算，可以計(jì)算出因此廢液增加的氨氮含量：100*30/（30+1000）=2.91mg/L。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳學(xué)勤.氨堿法純堿工藝[M].沈陽：沈陽遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1989.

作者簡(jiǎn)介：

張伙榮（1984- ），男，漢族，江蘇省啟東，本科，中級(jí)工程師，研究方向：精細(xì)化工，純堿行業(yè)，氨堿法。